Linux系统---进程间的通信方式介绍

Linux系统—进程间的五种通信方式介绍

进程间通信(IPC,InterProcess Communication)是指在不同进程之间传播或交换信息。
IPC的方式通常有管道(包括五名管道和命名管道)、消息队列、信号量、共享存储、Socket、Streams等。其中Sockt和Stream支持不同主机上的两个进程IPC。
以Linux中的C语言编程为例。

一、管道

管道,通常指无名管道,是UNIX系统IPC最古老的形式。

1、特点

	1.它是半双工的(即数据只能在一个方向上流动),具有固定的读端和写端。
	2.它只能用于具有亲缘关系的进程之间的通信(也就是父子进程或者兄弟进程之间)。
	3.它可以看成是一种特殊文件,对于它的读写也可以使用普通的read、write等函数。但是它不是普通的文件,并不属于
	任何文件系统,并且只存在于内存中。

2、原型

1 #include <unistd.h>
2 int pipe(int fd[2]);    // 返回值:若成功返回0,失败返回-1

当一个管道建立时,它会创建两个文件描述符:fd[0]为读而打开,fd[1]为写而打开。如下图:
在这里插入图片描述
要关闭管道只需将这两个文件描述符关闭即可。

3、例子**

单个进程中的管道几乎没有任何用处。所以,通常用pipe的进程接着调用fork,这样就创建了父进程和子进程之间的IPC通道。如下图所示:
在这里插入图片描述
若要数据流从父进程流向子进程,则关闭父进程的读端(fd[0]),与子进程的写端(fd[1]);反之,则可以使数据流从子进程流向父进程。

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>

int main()
{
	int fd[2];	//两个文件描述符
	int pid;
	char buf[128];

	if(pipe(fd) == -1){ //创建管道
		printf("creat pipe failed\n");
	}

	pid = fork();         //创建子进程

	if(pid < 0){
		printf("creat fork failed\n");
	}else if(pid == 0){   //父进程
		sleep(3);         //先运行子进程,父进程睡3s后再运行
		printf("this is father\n");

		close(fd[0]);     //关闭读端
		write(fd[1],"hello from father\n",strlen("hello from father"));
		wait(NULL);       //子进程运行完再结束父进程
	}else{                //子进程
		printf("this is child\n");

		close(fd[1]);     //关闭写端
		read(fd[0],buf,128);
		printf("read from child:%s\n",buf);
		exit(0);         
	}

	return 0;
}

运行结果:
在这里插入图片描述

二、FIFO

FIFO,也成为命名管道,它是一种文件类型。

1.特点

1.FIFO可以在无关的进程之间交换数据,与无名管道不同。
2.FIFO有路径名与之相关联,它以一种特殊设备文件形式存在于文件系统中。

2.原型

1 #include <sys/stat.h>
2 // 返回值:成功返回0,出错返回-1
3 int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);

其中mode参数与open函数中的mode相同。一旦创建了一个FIFO,就可以用一般的文件I/O函数操作它。
当open一个FIFO时,是否设置非阻塞标志(O_NONBLOCK)的区别:

  • 若没有指定O_NONBLOCK(默认),只读 open 要阻塞到某个其他进程为写而打开此 FIFO。类似的,只写open要阻塞到某个其他进程为读而打开它。
  • 若指定了O_NONBLOCK,则只读 open 立即返回。而只写 open 将出错返回 -1 如果没有进程已经为读而打开该 FIFO,其errno置ENXIO。

3.例子

read_fifo.c

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<errno.h>
#include<fcntl.h>
#include<sys/stat.h>
#include <unistd.h>

int main()
{
    int fd;
    int len;
    char buf[1024];

    if(mkfifo("./fifo", 0666) < 0 && errno!=EEXIST) // 创建FIFO管道
        perror("Create FIFO Failed");

    if((fd = open("./fifo", O_RDONLY)) < 0)  // 以读打开FIFO
    {
        perror("Open FIFO Failed");
        exit(1);
    }

    while((len = read(fd, buf, 1024)) > 0) // 读取FIFO管道
        printf("Read message: %s", buf);

    close(fd);  // 关闭FIFO文件
    return 0;
}

write_fifo.c

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>   // exit
#include<fcntl.h>    // O_WRONLY
#include<sys/stat.h>
#include<time.h>     // time
#include<sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

int main()
{
	int fd;
	int n, i;
	char buf[1024];
	time_t tp;

	printf("I am %d process.\n", getpid()); // 说明进程ID

	if((fd = open("./fifo", O_WRONLY)) < 0) // 以写打开一个FIFO
	{
		perror("Open FIFO Failed");
		exit(1);
	}

	for(i=0; i<10; ++i)
	{
		time(&tp);  // 取系统当前时间
		n=sprintf(buf,"Process %d's time is %s",getpid(),ctime(&tp));
		printf("Send message: %s", buf); // 打印
		if(write(fd, buf, n+1) < 0)  // 写入到FIFO中
		{
			perror("Write FIFO Failed");
			close(fd);
			exit(1);
		}
		sleep(1);  // 休眠1秒
	}

	close(fd);  // 关闭FIFO文件
	return 0;
}

运行结果:
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
上述例子可以扩展成 客户进程—服务器进程 通信的实例,write_fifo的作用类似于客户端,可以打开多个客户端向一个服务器发送请求信息,read_fifo类似于服务器,它适时监控着FIFO的读端,当有数据时,读出并进行处理,但是有一个关键的问题是,每一个客户端必须预先知道服务器提供的FIFO接口,下图显示了这种安排:
在这里插入图片描述

三、消息队列

消息队列,是消息的链接表,存放在内核中。一个消息队列由一个标识符(即队列ID)来标识。

1、特点

  • 消息队列是面向记录的,其中的消息具有特定的格式以及特定的优先级。
  • 消息队列独立于发送与接收进程。进程终止时,消息队列及其内容并不会被删除。
  • 消息队列可以实现消息的随机查询,消息不一定要以先进先出的次序读取,也可以按消息的类型读取。

2、原型

1 #include <sys/msg.h>
2 // 创建或打开消息队列:成功返回队列ID,失败返回-1
3 int msgget(key_t key, int flag);
4 // 添加消息:成功返回0,失败返回-1
5 int msgsnd(int msqid, const void *ptr, size_t size, int flag);
6 // 读取消息:成功返回消息数据的长度,失败返回-1
7 int msgrcv(int msqid, void *ptr, size_t size, long type,int flag);
8 // 控制消息队列:成功返回0,失败返回-1
9 int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf);

在一下两种情况下,msgget将创建一个新的消息队列:

  • 如果没有与键值key相对应的消息队列,并且flag中包含了IPC_CREAT标志位。
  • key参数为IPC_PRIVATE。

函数msgrcv在读取消息队列时,type参数有下面几种情况:

  • type == 0,返回队列中的第一个消息;
  • type > 0,返回队列中消息类型为type的第一个消息;
  • type < 0,返回队列中消息类型值小于或等于type绝对值的消息,如果有多个,则取类型值最小的消息。

可以看出,type值非0时用于以非先进先出次序读消息。也可以把type看做优先级的权值。

3、例子

下面写一个简单的使用消息队列进行IPC的例子,服务端程序一直等待特定类型的消息,当收到该类型的消息以后,发送另一种特定类型的消息作为反馈,客户端读取该反馈并打印出来。

msg_server.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/msg.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

// 用于创建一个唯一的key
#define MSG_FILE "/etc/passwd"

// 消息结构
struct msg_form {
	long mtype;
	char mtext[256];
};

int main()
{
	int msqid;
	key_t key;
	struct msg_form msg;

	// 获取key值
	if((key = ftok(MSG_FILE,'z')) < 0)
	{
		perror("ftok error");
		exit(1);
	}

	// 打印key值
	printf("Message Queue - Server key is: %d.\n", key);

	// 创建消息队列
	if ((msqid = msgget(key, IPC_CREAT|0777)) == -1)
	{
		perror("msgget error");
		exit(1);
	}

	// 打印消息队列ID及进程ID
	printf("My msqid is: %d.\n", msqid);
	printf("My pid is: %d.\n", getpid());

	// 循环读取消息
	for(;;)
	{
		msgrcv(msqid, &msg, 256, 888, 0);// 返回类型为888的第一个消息
		printf("Server: receive msg.mtext is: %s.\n", msg.mtext);
		printf("Server: receive msg.mtype is: %ld.\n", msg.mtype);

		msg.mtype = 999; // 客户端接收的消息类型
		sprintf(msg.mtext, "hello, I'm server %d", getpid());
		msgsnd(msqid, &msg, sizeof(msg.mtext), 0);
	}
	return 0;
}

msg_client.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/msg.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

// 用于创建一个唯一的key
#define MSG_FILE "/etc/passwd"

// 消息结构
struct msg_form {
	long mtype;
	char mtext[256];
};

int main()
{
	int msqid;
	key_t key;
	struct msg_form msg;

	// 获取key值
	if ((key = ftok(MSG_FILE, 'z')) < 0)
	{
		perror("ftok error");
		exit(1);
	}

	// 打印key值
	printf("Message Queue - Client key is: %d.\n", key);

	// 打开消息队列
	if ((msqid = msgget(key, IPC_CREAT|0777)) == -1)
	{
		perror("msgget error");
		exit(1);
	}

	// 打印消息队列ID及进程ID
	printf("My msqid is: %d.\n", msqid);
	printf("My pid is: %d.\n", getpid());

	// 添加消息,类型为888
	msg.mtype = 888;
	sprintf(msg.mtext, "hello, I'm client %d", getpid());
	msgsnd(msqid, &msg, sizeof(msg.mtext), 0);

	// 读取类型为777的消息
	msgrcv(msqid, &msg, 256, 999, 0);
	printf("Client: receive msg.mtext is: %s.\n", msg.mtext);
	printf("Client: receive msg.mtype is: %ld.\n", msg.mtype);
	return 0;
}

四、共享内存

共享内存(Shared Memory),指两个或多个进程共享一个指定的存储区。

1、特点

  1. 共享内存是最快的一种IPC,因为进程是直接对内存进行存取。
  2. 因为多个进程可以同时操作,所以需要进行同步。
  3. 信号量+共享内存通常结合在一起使用,信号量用来同步对共享内存的访问。

2、原型

1 #include <sys/shm.h>
2 // 创建或获取一个共享内存:成功返回共享内存ID,失败返回-1
3 int shmget(key_t key, size_t size, int flag);
4 // 连接共享内存到当前进程的地址空间:成功返回指向共享内存的指针,失败返回-1
5 void *shmat(int shm_id, const void *addr, int flag);
6 // 断开与共享内存的连接:成功返回0,失败返回-1
7 int shmdt(void *addr); 
8 // 控制共享内存的相关信息:成功返回0,失败返回-1
9 int shmctl(int shm_id, int cmd, struct shmid_ds *buf);

当用shmget函数创建一段共享内存时,必须指定其size;而如果引用一个已存在的共享内存,则将size指定为0。

当一段共享内存被创建以后,它并不能被任何进程访问。必须使用shmat函数连接该共享内存到当前进程的地址空间,连接成功后把共享内存区对象映射到调用进程的地址空间,随后可像本地空间一样访问。

shmdt函数是用来断开shmat建立的连接的。注意,这并不是系统中删除该共享内存,只能当前进程不能再访问该共享内存而已。

shmctl函数可以对共享内存执行多种操纵,根据参数cmd执行相应的操作。常用的是IPC_RMID(从系统中删除该共享内存)。

3、例子

shm_server.c

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

//key_t ftok(const char *pathname, int proj_id);
//int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);
//void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);
//int shmdt(const void *shmaddr);
//int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf);

int main()
{
	key_t key;
	int shmid;
	char *shmaddr;
	key = ftok(".",1);
	if(key < 0)
	{
		perror("ftok error");
		exit(-1);
	}

	shmid = shmget(key,1024*4,IPC_CREAT|0666);
	if(shmid < 0)
	{
		perror("shmget error");
		exit(-1);
	}

	shmaddr = shmat(shmid,0,0);
	
	printf("shmat ok\n");

	strcpy(shmaddr,"chenlicheng");

	sleep(5);

	shmdt(shmaddr);

	shmctl(shmid,IPC_RMID,0);

	printf("quit\n");	

	return 0;
}

shm_client.c

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

//key_t ftok(const char *pathname, int proj_id);
//int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);
//void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);
//int shmdt(const void *shmaddr);
//int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf);

int main()
{
	key_t key;
	int shmid;
	char *shmaddr;
	key = ftok(".",1);
	if(key < 0)
	{
		perror("ftok error");
		exit(-1);
	}

	shmid = shmget(key,1024*4,0);
	if(shmid < 0)
	{
		perror("shmget error");
		exit(-1);
	}

	shmaddr = shmat(shmid,0,0);
	
	printf("shmat ok\n");

	printf("data:%s\n",shmaddr);

	shmdt(shmaddr);

	printf("quit\n");	

	return 0;
}

查看正在运行的共享内存
在这里插入图片描述
删除共享内存
在这里插入图片描述

五、信号量

信号量(semaphore)与已经介绍的IPC结构不同,它是一个计数器。信号量用于实现进程间的互斥与同步,而不是用于存储进程间通信数据。

1、特点

  1. 信号量用于进程间同步,若要在进程间传递数据需要结合共享内存。
  2. 信号量基于操作系统的PV操作,程序对信号的操作都是原子操作。
  3. 每次对信号量的PV操作不仅限于对信号量值加1或减1,而且可以加减任意正整数。
  4. 支持信号量组。

2、原型

最简单的信号量是只能取0和1的变量,这也是信号量最常见的一种新式,叫做二值信号量(Binary Semaphore)。而可以取多个正整数的信号量被称为通用信号量。

linux下的信号量函数都是在通用信号量数组上进行操作,而不是在一个单一的二值信号量上进行操作。

#include <sys/sem.h>
// 创建或获取一个信号量组:若成功返回信号量集ID,失败返回-1
int semget(key_t key, int num_sems, int sem_flags);
// 对信号量组进行操作,改变信号量的值:成功返回0,失败返回-1
int semop(int semid, struct sembuf semoparray[], size_t numops);
// 控制信号量的相关信息
int semctl(int semid, int sem_num, int cmd, ...);

当semget创建新的信号量集合时,必须指定集合中信号量的个数(即num_sems),通常为1;如果是引用一个现有的集合,则将num_sems指定为0。

在semop函数中,sembuf结构的定义如下:

struct sembuf
{
    short sem_num; // 信号量组中对应的序号,0~sem_nums-1
    short sem_op;  // 信号量值在一次操作中的改变量
    short sem_flg; // IPC_NOWAIT, SEM_UNDO
}

3、例子

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/sem.h>

// 联合体,用于semctl初始化
union semun
{
    int              val; /*for SETVAL*/
    struct semid_ds *buf;
    unsigned short  *array;
};

// 初始化信号量
int init_sem(int sem_id, int value)
{
    union semun tmp;
    tmp.val = value;
    if(semctl(sem_id, 0, SETVAL, tmp) == -1)
    {
        perror("Init Semaphore Error");
        return -1;
    }
    return 0;
}

// P操作:
//    若信号量值为1,获取资源并将信号量值-1
//    若信号量值为0,进程挂起等待
int sem_p(int sem_id)
{
    struct sembuf sbuf;
    sbuf.sem_num = 0; /*序号*/
    sbuf.sem_op = -1; /*P操作*/
    sbuf.sem_flg = SEM_UNDO;

    if(semop(sem_id, &sbuf, 1) == -1)
    {
        perror("P operation Error");
        return -1;
    }
    return 0;
}

// V操作:
//    释放资源并将信号量值+1
//    如果有进程正在挂起等待,则唤醒它们
int sem_v(int sem_id)
{
    struct sembuf sbuf;
    sbuf.sem_num = 0; /*序号*/
    sbuf.sem_op = 1;  /*V操作*/
    sbuf.sem_flg = SEM_UNDO;

    if(semop(sem_id, &sbuf, 1) == -1)
    {
        perror("V operation Error");
        return -1;
    }
    return 0;
}

// 删除信号量集
int del_sem(int sem_id)
{
    union semun tmp;
    if(semctl(sem_id, 0, IPC_RMID, tmp) == -1)
    {
        perror("Delete Semaphore Error");
        return -1;
    }
    return 0;
}


int main()
{
    int sem_id;  // 信号量集ID
    key_t key;
    pid_t pid;

    // 获取key值
    if((key = ftok(".", 'z')) < 0)
    {
        perror("ftok error");
        exit(1);
    }

    // 创建信号量集,其中只有一个信号量
    if((sem_id = semget(key, 1, IPC_CREAT|0666)) == -1)
    {
        perror("semget error");
        exit(1);
    }

    // 初始化:初值设为0资源被占用
    init_sem(sem_id, 0);

    if((pid = fork()) == -1)
        perror("Fork Error");
    else if(pid == 0) /*子进程*/
    {
        sleep(2);
        printf("Process child: pid=%d\n", getpid());
        sem_v(sem_id);  /*释放资源*/
    }
    else  /*父进程*/
    {
        sem_p(sem_id);   /*等待资源*/
        printf("Process father: pid=%d\n", getpid());
        sem_v(sem_id);   /*释放资源*/
        del_sem(sem_id); /*删除信号量集*/
    }
    return 0;
}

六、综合练习

共享内存+信号变量+消息队列
shm_sem_server.c

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/shm.h>  // shared memory
#include<sys/sem.h>  // semaphore
#include<sys/msg.h>  // message queue
#include<string.h>   // memcpy

// 消息队列结构
struct msg_form {
    long mtype;
    char mtext;
};

// 联合体,用于semctl初始化
union semun
{
    int              val; /*for SETVAL*/
    struct semid_ds *buf;
    unsigned short  *array;
};

// 初始化信号量
int init_sem(int sem_id, int value)
{
    union semun tmp;
    tmp.val = value;
    if(semctl(sem_id, 0, SETVAL, tmp) == -1)
    {
        perror("Init Semaphore Error");
        return -1;
    }
    return 0;
}

// P操作:
//  若信号量值为1,获取资源并将信号量值-1
//  若信号量值为0,进程挂起等待
int sem_p(int sem_id)
{
    struct sembuf sbuf;
    sbuf.sem_num = 0; /*序号*/
    sbuf.sem_op = -1; /*P操作*/
    sbuf.sem_flg = SEM_UNDO;

    if(semop(sem_id, &sbuf, 1) == -1)
    {
        perror("P operation Error");
        return -1;
    }
    return 0;
}

// V操作:
//  释放资源并将信号量值+1
//  如果有进程正在挂起等待,则唤醒它们
int sem_v(int sem_id)
{
    struct sembuf sbuf;
    sbuf.sem_num = 0; /*序号*/
    sbuf.sem_op = 1;  /*V操作*/
    sbuf.sem_flg = SEM_UNDO;

    if(semop(sem_id, &sbuf, 1) == -1)
    {
        perror("V operation Error");
        return -1;
    }
    return 0;
}

// 删除信号量集
int del_sem(int sem_id)
{
    union semun tmp;
    if(semctl(sem_id, 0, IPC_RMID, tmp) == -1)
    {
        perror("Delete Semaphore Error");
        return -1;
    }
    return 0;
}

// 创建一个信号量集
int creat_sem(key_t key)
{
    int sem_id;
    if((sem_id = semget(key, 1, IPC_CREAT|0666)) == -1)
    {
        perror("semget error");
        exit(-1);
    }
    init_sem(sem_id, 1);  /*初值设为1资源未占用*/
    return sem_id;
}


int main()
{
    key_t key;
    int shmid, semid, msqid;
    char *shm;
    char data[] = "this is server";
    struct shmid_ds buf1;  /*用于删除共享内存*/
    struct msqid_ds buf2;  /*用于删除消息队列*/
    struct msg_form msg;  /*消息队列用于通知对方更新了共享内存*/

    // 获取key值
    if((key = ftok(".", 'z')) < 0)
    {
        perror("ftok error");
        exit(1);
    }

    // 创建共享内存
    if((shmid = shmget(key, 1024, IPC_CREAT|0666)) == -1)
    {
        perror("Create Shared Memory Error");
        exit(1);
    }

    // 连接共享内存
    shm = (char*)shmat(shmid, 0, 0);
    if(shm == NULL)
    {
        perror("Attach Shared Memory Error");
        exit(1);
    }

   
    // 创建消息队列
    if ((msqid = msgget(key, IPC_CREAT|0777)) == -1)
    {
        perror("msgget error");
        exit(1);
    }
printf("semid = %d\n",semid);
    // 创建信号量
    semid = creat_sem(key);

    // 读数据
    while(1)
    {
        msgrcv(msqid, &msg, 1, 888, 0); /*读取类型为888的消息*/
        if(msg.mtext == 'q')  /*quit - 跳出循环*/
            break;
        if(msg.mtext == 'r')  /*read - 读共享内存*/
        {
            sem_p(semid);
            printf("%s\n",shm);
            sem_v(semid);
        }
    }

    // 断开连接
    shmdt(shm);

    /*删除共享内存、消息队列、信号量*/
    shmctl(shmid, IPC_RMID, &buf1);
    msgctl(msqid, IPC_RMID, &buf2);
    del_sem(semid);
    return 0;
}

shm_sem_client.c

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/shm.h>  // shared memory
#include<sys/sem.h>  // semaphore
#include<sys/msg.h>  // message queue
#include<string.h>   // memcpy

// 消息队列结构
struct msg_form {
    long mtype;
    char mtext;
};

// 联合体,用于semctl初始化
union semun
{
    int              val; /*for SETVAL*/
    struct semid_ds *buf;
    unsigned short  *array;
};

// P操作:
//  若信号量值为1,获取资源并将信号量值-1
//  若信号量值为0,进程挂起等待
int sem_p(int sem_id)
{
    struct sembuf sbuf;
    sbuf.sem_num = 0; /*序号*/
    sbuf.sem_op = -1; /*P操作*/
    sbuf.sem_flg = SEM_UNDO;

    if(semop(sem_id, &sbuf, 1) == -1)
    {
        perror("P operation Error");
        return -1;
    }
    return 0;
}

// V操作:
//  释放资源并将信号量值+1
//  如果有进程正在挂起等待,则唤醒它们
int sem_v(int sem_id)
{
    struct sembuf sbuf;
    sbuf.sem_num = 0; /*序号*/
    sbuf.sem_op = 1;  /*V操作*/
    sbuf.sem_flg = SEM_UNDO;

    if(semop(sem_id, &sbuf, 1) == -1)
    {
        perror("V operation Error");
        return -1;
    }
    return 0;
}


int main()
{
    key_t key;
    int shmid, semid, msqid;
    char *shm;
    struct msg_form msg;
    int flag = 1; /*while循环条件*/

    // 获取key值
    if((key = ftok(".", 'z')) < 0)
    {
        perror("ftok error");
        exit(1);
    }

    // 获取共享内存
    if((shmid = shmget(key, 1024, 0)) == -1)
    {
        perror("shmget error");
        exit(1);
    }

    // 连接共享内存
    shm = (char*)shmat(shmid, 0, 0);
    if(shm == NULL)
    {
        perror("Attach Shared Memory Error");
        exit(1);
    }

    // 创建消息队列
    if ((msqid = msgget(key, 0)) == -1)
    {
        perror("msgget error");
        exit(1);
    }

    // 获取信号量
    if((semid = semget(key, 0, 0)) == -1)
    {
        perror("semget error");
        exit(1);
    }

    // 写数据
    printf("***************************************\n");
    printf("*                 IPC                 *\n");
    printf("*    Input r to send data to server.  *\n");
    printf("*    Input q to quit.                 *\n");
    printf("***************************************\n");

    while(flag)
    {
        char c;
        printf("Please input command: ");
        scanf("%c", &c);
        switch(c)
        {
            case 'r':
                printf("Data to send: ");
                sem_p(semid);  /*访问资源*/
                scanf("%s", shm);
                sem_v(semid);  /*释放资源*/
                /*清空标准输入缓冲区*/
                while((c=getchar())!='\n' && c!=EOF);
                msg.mtype = 888;
                msg.mtext = 'r';  /*发送消息通知服务器读数据*/
                msgsnd(msqid, &msg, sizeof(msg.mtext), 0);
                break;
            case 'q':
                msg.mtype = 888;
                msg.mtext = 'q';
                msgsnd(msqid, &msg, sizeof(msg.mtext), 0);
                flag = 0;
                break;
            default:
                printf("Wrong input!\n");
                /*清空标准输入缓冲区*/
                while((c=getchar())!='\n' && c!=EOF);
    		//break;
    	}
    }

    // 断开连接
    shmdt(shm);

    return 0;
}

五种通信方式总结

  1. 管道:速度慢,容量有限,只有父子进程能通讯。
  2. FIFO:任何进程间都能通讯,但速度慢。 消息队列:容量受到系统限制,且要注意第一次读的时候,要考虑上一次没有读完数据的问题。
  3. 信号量:不能传递复杂消息,只能用来同步。
  4. 共享内存:能够很容易控制容量,速度快,但要保持同步,比如一个进程在写的时候,另一个进程要注意读写的问题,相当于线程中的线程安全,当然,共享内存区同样可以用作线程间通讯,不过没这个必要,线程间本来就已经共享了同一进程内的一块内存。

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